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Gebläsegekühlte Brennkraftmaschine Gebläsegekühlte Brennkraftmaschinen
sind meist mit einem Kühlluftleitschacht zwischen dem Gebläse und den zu kühlenden
Teilen, wie den Zylindern mit Zylinderköpfen ausgerüstet. Dieser Kühlluftleitschacht
wird meistens durch einen aus dünnwandigen Blech-oder Gußteilen bestehenden Mantel
gebildet. Gegenüber fahrwind- oder wassergekühlten Brennkraftmaschinen wird bei
gebläsegekühlten Brennkraftmaschinen durch die Anordnung eines Gebläses und eines
Kühlluftschachtes am Motorblock zusätzlicher Raum beansprucht, so daß sich die Anbringung
der üblichen Anbau- und Zubehörteile und -aggregate erschwert. Daher sind bisher
die Bestrebungen unverkennbar, den Querschnitt des Kühlluftleitschachtes so klein
wie möglich zu machen. Gebläsegekühlte Brennkraftmaschinen in Reihenbauweise, insbesondere
auch mit Brennstoffeinspritzung, mit in den Zylinderköpfen untergebrachten Ventilen
und Gaskanälen haben eine weite Verbreitung gefunden. Dabei sind die Einmündungen
der Einlaßkanäle in die Zylinderköpfe mit einem Verbrennungsluftsammelkanal verbunden,
der als eigenes Bauteil die Verbrennungsluft von einer Luftfiltereinrichtung zu
den Zylinderköpfen führt, wobei diese Bauteile (Filter und Luftkanal) außerhalb
des Kühlluftstromes und somit außerhalb des Kühlluftleitschachtes liegen. Bei einer
großen Anzahl von Einbaufällen, insbesondere für Zwecke der Landwirtschaft, des
Baugewerbes, der Industrie und des Bootsbaues sind die Brennkraftmaschinen und zumindest
ein Großteil ihrer Anbau-und Zubehöraggregate von einer Motorhaube umgeben, um die
Teile zu schützen. Diese Motorhaube kann jedoch nicht vollständig abschließend ausgebildet
sein, da die Erwärmung der Anbau- und Zubehöraggregate und -teile in der Regel zu
hoch würde. Sie muß also den Zutritt von Umgebungsluft unter die Motorhaube und
ebenfalls das Abfließen erwärmter Luft zulassen. Dadurch ist naturgemäß ihre Schutzwirkung
beachtlich herabgesetzt. Bei derartigen Brennkraftmaschinen ist eine Vergrößerung
der Umrißmaße, bezogen auf Hubraum oder Leistung, beinahe unvermeidlich. Damit ergibt
sich auch eine Vergrößerung der Umrißmaße der Motorhaube. In vielen Fällen sind
jedoch wegen des zur Verfügung stehenden Einbauraumes oder wegen der Sichtverhältnisse
Motorhauben mit möglichst kleinen Umrißformen anzustreben. Dies ist eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung. Bisher erforderliche Einzelteile einzusparen und die
verbleibenden Teile einfacher zu gestalten, sind weitere Aufgaben.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine gebläsegekühlte Brennkraftmaschine,
insbesondere mit Brennstoffeinspritzung mit in wenigstens einer Reihe hintereinander
angeordneten Zylindern und mit Einlaßkanälen in den Zylinderköpfen sowie mit einer
Motorhaube, deren einer Teil eine Wand des vom Gebläse zu den quer zur Zylinderreihe
angeströmten Zylindern führenden Kühlluftzuführungsschachtes bildet, sowie mit einem
längs der Zylinderreihe verlaufenden Verbrennungsluftsammelkanal und ist dadurch
gekennzeichnet, daß ein weiterer Teil der Motorhaube eine Wand des Verbrennungsluftsammelkanals
bildet, der vom Kühlluftzuführungsschucht durch eine von den Zylinderköpfen bis
zur Motorhaube reichende Trennwand abgeteilt ist und in den die Einlaßkanäle der
Zylinderköpfe münden.
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Obwohl es mehrfach bekannt ist, Teile der Motorhaube zugleich als
Wandteile des Kühlluftleitschachtes auszubilden, ist es jedoch unverkennbar, daß
die Aufgabe, die Umrißmaße auf einen Kleinstwert zu beschränken, den gezeigten Lösungen
nicht zugrunde gelegen hat. Es ist nun zwar ein Doppelsternflugmotor bekannt, der
durch eine Motorhaube umschlossen ist, die an der Stirnseite eine Öffnung für den
Eintritt des Kühlluftstromes aufweist. Dieser Kühlluftstrom wird dem Fahrwind entnommen
und für bestimmte Betriebszustände (Steigflug) durch ein koaxial zur Propellerwelle
angeordnetes Lüfterrad in seiner Wirkung unterstützt. Die bekannte Motorhaube, bestehend
aus aufklappbaren und abnehmbaren Haubenteilen, dient gleichfalls als Kühlluftzuführungsschacht,
und es sind ferner in den abnehmbaren Haubenteilen zwei Verbrennungsluftkanäle enthalten,
die die Verbrennungsluft aus dem Kühlluftzuführungsschacht, d. h. dem Raum vor dem
Zylinderstern, in die Ansaugstutzen des Ladegebläses führen. Die Gesichtspunkte
für die Konstruktion einer Brennkraftmaschine mit in einer oder mehreren Reihen
hintereinanderliegenden
Zylindern, die quer zur Reihe angeströmt
werden, sind jedoch von denjenigen, die dem Bau von Sternmotoren mit stirnseitiger
Kühlluftanströmung zugrunde liegen, völlig verschieden. Das zeigt sich unter anderem
in einem der die Erfindung kennzeichnenden Merkmale, nämlich in dem Verbrennungsluftsammelkanal,
der beim Erfindungsgegenstand längs der Reihe verläuft und so ausgebildet ist, daß
die Motorhaube bzw. ein Teil derselben lediglich eine Wand zum Abschluß dieses Kanals
bildet. Bei dem bekannten Sternmotor dagegen ist der Verbrennungsluftkanal allseitig
von Wandteilen der Motorhaube gebildet; er kann somit nur als Ganzes von dem Motor
abgenommen werden. Er ist auch kein eigentlicher Sammelkanal, in den die Einlaßkanäle
der einzelnen Zylinderköpfe einmünden.
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Die erfindungsgemäße Ausführung ergibt eine niedrigste Bauhöhe des
Motors einschließlich der Motorhaube und Einsparungen durch Fortfall eines besonderen
Ansaugkanalbauteils und durch bauliche Vereinigung der Verkleidung des Kühlluftzuführungsschachtes
und des Verbrennungsluftsammelkanals mit der Motorhaube. Dabei können zweckmäßigerweise
weitere insbesondere die Abluftseite der Brennkraftmaschine umhüllende Teile der
Motorhaube an den vorgenannten Teilen angeschlossen sein.
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Bei einer beliebten, bisher brauchbare Umrißmaße ergebenden Bauform
sind sowohl der Auspuffkanal als auch der Einlaßkanal an die Abluftseite gelegt.
Jedoch wäre es in mancher Hinsicht günstiger, den Einlaßkanal über die Zylinderköpfe
oder mehr an die Kühlluftanblaseseite zu verlegen. Die erste Möglichkeit ergibt
einen Motor mit unvorteilhaft großer Gesamthöhe, während sich für die zweite Möglichkeit
eine konstruktiv und baulich günstige Lösung schwer finden läßt. Insbesondere für
Zylinderköpfe mit an der angeblasenen Seite liegenden Einmündungen der Einlaßkanäle
sind die damit verbundenen Vorteile in einfachster Weise erreichbar, wenn die vorgenannten
erfindungsgemäßen Merkmale durch eine weitere, den Verbrennungsluftsammelkanal begrenzende
Wand, die zwischen den Ventilkammern und den Einmündungen der Einlaßkanäle in den
Verbrennungsluftsammelkanal von den Zylinderköpfen zur Motorhaube aufragt, ergänzt
sind. Dabei ergeben sich z. B. als weitere Vorteile sehr günstige Luftwege für die
Verbrennungsluft im Zuführungskanal und zu den Einlaßkanälen und eine kleinere Bauhöhe
des Zylinderkopfes, da durch eine günstige annähernd kreisrunde oder quadratische
Querschnittsform des Auspuffkanals auch die verbleibenden Querschnitte des Zylinderkopfes
in bester Weise für den Kühlluftstrom ausgenutzt werden können.
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Insbesondere wenn die Wand des Kühlluftzuführungsschachtes als Teil
der Motorhaube etwa bis zum Kurbelgehäuse reicht, können in vorteilhafter Weise
an der angeblasenen Seite der Brennkraftmaschine angeordnete Anbauteile und Zubehöraggregate
innerhalb des Kühlluftzuführungsschachtes untergebracht werden, wodurch diese Anbauteile
und Zubehöraggregate, wie z. B. Kraftstoffpumpe, hydraulische Pumpen od. dgl., in
einem kühlen Luftstrom liegen und so vor Überhitzung geschützt und außerdem abgedeckt
sind.
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Bei Brennkraftmaschinen, auf die die vorliegende Erfindung vorzugsweise
Bezug nimmt, hat sich die Anordnung eines Ölkühlers eingebürgert, der in Ausgestaltung
der Erfindung vorteilhafterweise innerhalb des Kühlluftzuführungsschachtes angeordnet
wird, wobei zweckmäßigerweise durch die Wand des Kühlluftzuführungsschachtes eine
Auslaßöffnung für einen Kühlluftstrom durch einen an der Seite des Kurbelgehäuses
angeordneten Ölkühler gebildet sein kann.
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In weiterer Ausgestaltung ist es zweckmäßig, ein Luftfilter im Kühlluftzuführungsschacht
und eine Verbindung der Filteraustrittsöffnung mit dem Verbrennungsluftsammelkanal
durch eine Öffnung in der Trennwand vorzuziehen. Dabei ergibt sich ein besserer
Füllungsgrad durch Zuführung wirklich kalter Verbrennungsluft und Ausschaltung des
Ansaugwiderstandes im Luftfilter durch Ausnutzung des Überdruckes hinter dem Kühlluftgebläse,
wobei gegebenenfalls auch mit Aufladung gearbeitet werden kann, wenn der vom Kühlluftgebläse
erzeugte Druck die Ansaugwiderstände überschreitet; es ergibt sich ferner ein vollkommen
gekapselter Motor, da nur vor dem Kühlluftgebläse eine Einströmöffnung für die Kühlluft
und an der Auspuffseite. Öffnungen für den Kühlluftaustritt vorzusehen sind.
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Wegen einer verbesserten Zugänglichkeit zu Motor, Anbauteilen und
Zubehöraggregaten ist es vorteilhaft, den die Wand des Verbrennungsluftsammelkanals
bildenden Teil und/oder den die Wand des Kühlluftzuführungsschachtes bildenden Teil
der Motorhaube aufklappbar zu machen. Mit den geschilderten Merkmalen und Maßnahmen
ist die Gestaltungsmöglichkeit einer praktisch vollkommen wartungsfreien Abluft-
bzw. Auspuffseite erkennbar, wodurch sich unter Umständen durch Verzicht auf Zugänglichkeit
zu dieser Seite besonders günstige Einbauverhältnisse ergeben.
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In den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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F i g. 1 zeigt schematisch einen gebläsegekühlten Reihenmotor mit
einem Kurbelgehäuse 1, Zylinder 2, Zylinderkopf 3, Ventilkammerdeckel
4, Schwungradgehäuse 5, Kraftstoffeinspritzpumpe 6, Axialgebläse
7, Anlasser 8, Auspuffkrümmer 9, Ventilstoßstangenverkleidungen 10, in dessen
Zylinderkopf 3 der Einlaßkanal 11 etwa in Richtung der Zylinderachse angeordnet
ist, wobei seine Eintrittsöffnung 11a links neben dem Ventilkammerdeckel
4 liegt. Am Zylinderkopf 3 ist ein sich über mehrere Zylinderköpfe erstreckendes
Winkelblech 12, 12a wärmedehnungsnachgiebig, z. B. durch Schrauben 13 und
Federn 14, befestigt, an dessen einer Seite ein Luftfilter 15 angebracht ist, während
die andere Seite mit luftdichten Scharnierbändern 16, 17 versehen ist. Am Scharnierband
16 ist andererseits ein Verkleidungsblech 18 befestigt, das die seitliche
Begrenzung des Verbrennungsluftsammelkanals 19 mit etwa dreieckförmigem Querschnitt
und des Kühlluftzuführungschachtes und gleichzeitig den einen Teil einer Motorhaube
bildet. Das Verkleidungsblech 18 ist etwa bis zur Unterseite des Kurbelgehäuses
1 geführt und dort mittels der Verschlüsse 20 festgespannt. Eine Gummeleiste
21,
die am Winkelblech 12 befestigt ist, dichtet mit Vorspannung den
Verbrennungsluftkanal 19 vom Kühlluftzuführungsschacht ab. Das Luftfilter
15 ist so angeordnet, daß es die Strömung der Kühlluft nicht behindert, also
etwa in der Höhe zwischen den beiden letzten Zylindern, mit dem Vorteil, daß sich
die sonst übliche konische Verjüngung des Kühlluftzuführungsschachtes erübrigt.
Am Scharnierband 17 ist andererseits ein Verkleidungsblech 22 befestigt,
das den anderen Teil der Motorhaube bildet.
Stirnseitig ist der
Kühlluftzführungsschacht durch Verkleidungsbleche abgeschlossen, die etwa nach der
Linie 23 begrenzt sind. Beim Einbau des Motors in Schlepper od. dgl. läßt sich die
hintere Stirnwand durch einen auf das Schwungradgehäuse aufgesetzten Tank od. dgl.
ersetzen. An der vorderen Stirnseite läßt sich eine Verkleidung in jeder gewünschten
abgerundeten Form anbringen.
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Die Pfeile 24 und 25 deuten den Weg der Verbrennungsluft durch das
Gebläse 7 in den Kühlluftzuführungsschacht, durch das Luftfilter 15 in den Verbrennungsluftsammelkanal
19 und durch den Ansaugkanal 11 in den Verbrennungsraum an.
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An der Seite 26 des Kurbelgehäuses 1 kann zweckmäßigerweise ein Ölkühler
27 angeordnet sein, der von einem Kühlluftsystem in Richtung des Pfeiles 28 durchströmt
ist, wobei im Ölkühler 27 erwärmte Kühlluft durch Öffnungen in der Motorhaube 18
austreten kann. Die Anordnung hat den Vorteil, daß durch den angeflanschten Ölkühler
27 alle außerhalb des Kurbelgehäuses liegenden ölführungsleitungen zum Ölkühler
entfallen. Mittels der Zurrvorrichtungen 20 sind die Verkleidungsteile 18 und 22
am Kurbelgehäuse 1 lösbar festgehalten. Anstatt die Verkleidungsteile 18, 22 in
den Scharnieren drehbar und aufklappbar zu befestigen, können sie auch an den Stellen
oder das Teil 18 etwa an der Stelle der Dichtleiste 21 hakenförmig umgebördelt und
in U-förmige Schienen einhängbar sein, so daß sie leicht entfembar sind.
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Zweckmäßig ist mit der Motorhaube 18 eine Sicherheitsvorrichtung zu
verbinden, um zu verhindern, daß der Motor bei geöffneter Haube, also ohne wirkungsvolle
Kühlung betrieben werden kann.
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Fig.2 zeigt die schematische Draufsicht auf eine vierzylindrische
Brennkraftmaschine gemäß F i g. 1.